JP2013148609A - Retina projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マクスウェル視を利用して画像を視認させる網膜投影表示装置に関し、特に、面対称な位置に光を結像させる反射型面対称結像素子を用いた網膜投影表示装置に関する。 The present invention relates to a retinal projection display apparatus that visually recognizes an image using Maxwell's vision, and more particularly to a retinal projection display apparatus that uses a reflective surface-symmetric image forming element that forms an image of light at a plane-symmetric position.
従来から、マックスウェル視を利用して、画像を視認させるための光をユーザの網膜に投影するヘッドマウントディスプレイが知られている。マックスウェル視は、画像に対応する光を一旦瞳孔の中心で収束させてから網膜上に投影する方法であり、この方法によれば、水晶体の調節機能に影響されずに画像を観察することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a head-mounted display that projects light for visually recognizing an image on a user's retina using Maxwell's vision is known. Maxwell's vision is a method in which light corresponding to an image is once converged at the center of the pupil and then projected onto the retina. According to this method, an image can be observed without being affected by the lens's adjustment function. it can.
例えば、特許文献1には、ホログラムを用いた網膜ディスプレイ装置が開示されている。この網膜ディスプレイ装置は、レーザダイオードから出射された画像情報光を2次元走査し、2次元走査した画像情報光をホログラムに照射することにより、ホログラムで回折された2次元画像情報光が眼の瞳孔に焦点を結び、網膜に結像するようになっている。 For example, Patent Document 1 discloses a retinal display device using a hologram. This retinal display device performs two-dimensional scanning with image information light emitted from a laser diode, and irradiates the hologram with image information light that has been two-dimensionally scanned, so that the two-dimensional image information light diffracted by the hologram becomes the pupil of the eye It focuses on and is focused on the retina.
しかしながら、ヘッドマウントディスプレイにホログラムを用いる場合、製作に非常に精密な加工精度が要求されるという問題がある。また、フルカラー表示に対応させようとすると、ホログラム設計波長と、画像情報を出射するレーザ波長との間に数nm程度の誤差が生じただけで、表示画像が歪んだり、色ズレや色ムラが発生したりするという問題がある。 However, when a hologram is used for a head mounted display, there is a problem that a very precise processing accuracy is required for production. In addition, when trying to support full-color display, an error of about several nanometers occurs between the hologram design wavelength and the laser wavelength for emitting image information, and the display image is distorted, or color misregistration or color unevenness occurs. There is a problem that occurs.
本発明は上記の事情を鑑みてなされたものであり、その課題の一例としては、簡単な構成でフルカラー表示に対応でき、フルカラー表示であっても表示画像の歪みがなく色ムラや色ズレが生じない網膜投影表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and as an example of the problem, it is possible to support full color display with a simple configuration, and even in full color display, there is no distortion of the displayed image and color unevenness and color misregistration. An object of the present invention is to provide a retinal projection display device that does not occur.
上記の課題を達成するため、請求項1に係る発明は、画像情報光を出射する出射手段と、前記出射手段から出射された画像情報光を平行光束とする平行光生成手段と、前記平行光生成手段からの平行光束の画像情報光を2次元走査する走査手段と、前記走査手段からの2次元走査された画像情報光が入射する板状の光学素子と、を備え、前記光学素子から出射された画像表示光を瞳孔の中心に収束させてから網膜に投影させることにより、画像を視認させる網膜投影表示装置であって、前記光学素子は、板厚方向に第1光反射面及び前記第1光反射面と直交する第2光反射面を備え、前記第1光反射面及び第2光反射面により構成された単位光学素子を複数備えてなり、板面の一方の側に配置された前記走査手段から入射した光を、所定の前記単位光学素子内の前記第1光反射面及び前記第2反射面にそれぞれ1回ずつ反射させて、前記走査手段に入射した画像情報光の位置と面対称な位置である前記瞳孔の中心に画像情報光を収束させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an emission unit that emits image information light, a parallel light generation unit that uses image information light emitted from the emission unit as a parallel light beam, and the parallel light. A scanning unit that two-dimensionally scans the image information light of the parallel light flux from the generation unit; and a plate-like optical element on which the two-dimensionally scanned image information light from the scanning unit is incident, and is emitted from the optical element The image display light is converged on the center of the pupil and then projected onto the retina, whereby a retina projection display device for visually recognizing the image, wherein the optical element includes the first light reflecting surface and the first light in the plate thickness direction. A second light reflecting surface orthogonal to the one light reflecting surface, and a plurality of unit optical elements composed of the first light reflecting surface and the second light reflecting surface, and disposed on one side of the plate surface The light incident from the scanning means The image is reflected at the first light reflecting surface and the second reflecting surface in the unit optical element once each, and is imaged at the center of the pupil that is plane-symmetric with the position of the image information light incident on the scanning means. The information light is converged.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る網膜投影表示装置100の概略構成図である。網膜投影表示装置100は、眼鏡型のヘッドマウントディスプレイ(HMD)であり、マックスウェル視を利用して、画像情報光をユーザの網膜上に投影することで画像を認識させる装置である。網膜投影表示装置100は、主に、レーザ光源1と、コリメータ2と、MEMS(micro electro mechanical system)ミラー3と、反射型面対称結像素子4と、を備える。なお、図1は、2つのメガネレンズのうち一方のレンズ6に対応する構成を示しているが、実際には他方のレンズにも同一の構成が施されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a retinal
レーザ光源1は、レーザダイオード(LD)を有し、図示しないLD駆動装置の制御に基づいてレーザ光を出射する。レーザ光源1は、フルカラー化に対応しており、詳しくは、図2に示すように、赤色(R)レーザを出力する赤色レーザ出力部11、緑色(G)レーザを出力する緑色レーザ出力部12及び青色(B)レーザを出力する青色レーザ出力部13を備え、各色(各波長領域)のレーザ光を出力する。例えば、レーザ光源1は、画像に応じて各色レーザ光に対する強度変調を行い、強度変調後のレーザ光を出射する。
The laser light source 1 has a laser diode (LD) and emits laser light based on control of an LD driving device (not shown). The laser light source 1 corresponds to full color, and specifically, as shown in FIG. 2, a red
また、レーザ光源1は、各レーザ出力部11、12及び13から出力された3色のレーザ光を合成するために、全反射ミラー14、部分透過ミラー15及び16と、を備える。詳しくは、全反射ミラー14は、赤色レーザ出力部11からレーザ光を反射し、部分透過ミラー15は、全反射ミラー14に反射されたレーザ光を透過させるとともに、この透過光と同軸となるように緑色レーザ出力部12から出力されたレーザ光を反射し、部分透過ミラー16は、部分透過ミラー15からのレーザ光を透過させるとともに、この透過光と同軸となるように青色レーザ出力部13から出力されたレーザ光を反射する。すなわち、各レーザ出力部11、12及び13から出力された3色のレーザ光は同軸上に合成される。
In addition, the laser light source 1 includes a
コリメータ2は、レーザ光源1から出射されたレーザ光を平行光とする。
The
MEMSミラー3は、コリメータ2から入射されたレーザ光を二次元方向(図1に示す上下左右)に走査する走査機構である。すなわち、平行光とされたレーザ光は、MEMSミラー3の走査により二次元の画像情報となり、反射型面対称結像素子4に入射する。ここで、MEMSミラー3は、小型の可動ミラーであり、1枚で1方向に可動する可動ミラーを2個用いてレーザ光を2次元走査する場合と、1枚で2方向に可動する可動ミラーを1個用いてレーザ光を2次元走査する場合とがあるが、いずれの構成であってもよい。
The MEMS mirror 3 is a scanning mechanism that scans laser light incident from the
なお、上述したレーザ光源1、コリメータ2及びMEMSミラー3は、メガネフレーム7内に配設されている。
The laser light source 1, the
反射型面対称結像素子4は、平面板状に形成されている光学素子であり、その素子の一方側に置かれた被投影物である物体の像を素子の反対側の面対称となる位置に結像させる。本実施の形態では、一例として、本出願人が、国際公開第WO2009/136578号パンフレット(以下、文献1という)に開示した光学素子を採用する。 The reflection-type plane-symmetric imaging element 4 is an optical element formed in a plane plate shape, and an object image that is a projection object placed on one side of the element is plane-symmetrical on the opposite side of the element. Form an image at the position. In the present embodiment, as an example, the present applicant employs an optical element disclosed in International Publication No. WO2009 / 136578 pamphlet (hereinafter referred to as Document 1).
図3〜図5は、反射型面対称結像素子4の構成を示す図である。図3は反射型面対称結像素子4の外観図、図5は反射型面対称結像素子4を構成する直方体材40の外観図、図6は反射型面対称結像素子4を形成する2つのミラーシート41、42の組合せを示す外観図である。
3 to 5 are diagrams showing the configuration of the reflective surface-symmetric imaging element 4. 3 is an external view of the reflective plane-symmetric imaging element 4, FIG. 5 is an external view of a rectangular
反射型面対称結像素子4は、図3及び図5に示すように、各々が多数の棒状の直方体材40を並列に密着させることにより形成された2つのミラーシート41、42を有する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the reflection-type plane-symmetric imaging element 4 includes two
直方体材40は、図4に示すように、長手部材であり、長手方向に垂直な方向、すなわち、短手方向の四角形の断面の一辺が数百μm前後の透明なアクリルに代表されるプラスチックまたはガラスの棒からなる。長さは投影する画像の大きさによって変化するが、数十mm程度である。なお、長手方向に伸長した4面のうちの3面は光の透過または反射に使用する面であるため、滑らかな状態とする。直方体材40はミラーシート41、42各々で数百本程度用いられる。
As shown in FIG. 4, the rectangular
図4に示すように、直方体材40の長手方向に伸長した1面には光反射膜43が形成され、それにより光反射面43となっている。光反射膜43はアルミや銀の蒸着あるいはスパッタなどによって形成される。
As shown in FIG. 4, a
このような複数の直方体材40について、1つの直方体材40の光反射面43を形成した面とは反対側の対向面44と別の直方体材40の光反射面43を密着させてミラーシート41、42が形成される。ミラーシート41、42は、図5に示すように、直方体材40の並列方向が交差するようにいずれか一方を90度回転させた状態で貼り合わせられ、それによって、反射型面対称結像素子4が形成される。ミラーシート41の各直方体材40とミラーシート42の各直方体材40とが交差する部分が微小ミラーユニット(単位光学素子)を構成し、各微小ミラーユニットのミラーシート41の光反射面43が第1光反射面となり、ミラーシート42の光反射面43が第2光反射面となる。
For such a plurality of rectangular
かかる反射型面対称結像素子4を用いた空間映像表示装置においては、図6に示すように、物体(ディスプレイ部)10が反射型面対称結像素子4の一方の面側に配置され、反射型面対称結像素子4には物体10からの光が斜めに入射するようになっている。反射型面対称結像素子4の他方の面側には観察者の目Eが位置し、反射型面対称結像素子4について物体10と面対称となる空間位置に実像30、すなわち空間映像30が形成される。なお、図6における反射型面対称結像素子4の両端部である下端A、上端A’は、図3の反射型面対称結像素子4の対向角A、A’に対応している。
In the spatial image display device using such a reflective plane-symmetric imaging element 4, as shown in FIG. 6, an object (display unit) 10 is disposed on one surface side of the reflective plane-symmetric imaging element 4, Light from the
本実施形態では、観察者の視線方向と反射型面対称結像素子4の板面の法線方向とのなす角度αが45度の場合、空間映像30が最も明るく見えるように、反射型面対称結像素子4の光反射面43の高さDと隣接する光反射面43同士の間隔Wを調整して反射型面対称結像素子4が形成されている。勿論、角度αは上記の値に限定されるものではなく、0度<α<90度の範囲で任意であるが、好適には、20度≦α≦60度が望ましい。
In the present embodiment, when the angle α formed by the observer's line-of-sight direction and the normal direction of the plate surface of the reflective surface-symmetric imaging element 4 is 45 degrees, the reflective surface is shown so that the
より詳しくは、図7に示すように、物体10からの光は矢印Y1の方向でミラーシート42の光反射面43(第2光反射面)に反射し、その反射光は矢印Y2の方向でミラーシート41の光反射面43(第1光反射面)に反射し、その反射光は矢印Y3の方向で観察者に向けて進むので、反射型面対称結像素子4の各光反射面43でそれぞれ1回、つまり2回反射して鏡映像を作り出すようになっている。
More specifically, as shown in FIG. 7, the light from the
本実施の形態では、このような反射型面対称結像素子4をメガネレンズ6内に配設している。その際、空間映像30が明るく見える光の上記入出射角度を考慮して、反射型面対称結像素子4は、視線方向に傾斜して配置されている。この結果、MEMSミラー3により二次元走査されたレーザ光は、反射型面対称結像素子4を介して、MEMSミラー3と面対称な位置であるユーザの眼球8の瞳孔81の中心近傍に集光され、レーザ光が網膜82上に投影されることとなるので、ユーザは二次元走査された画像情報光を二次元画像として視認することができる。
In the present embodiment, such a reflection-type plane-symmetric imaging element 4 is disposed in the
このように本実施の形態によれば、反射型面対称結像素子4を用いて、二次元に走査された画像情報光を瞳孔中心に集光した後に網膜上に二次元画像を形成しているので、ホログラムを用いた網膜投影表示装置のようにその製作において精密な加工精度が要求されることはない。また、本実施の形態によれば、ホログラムの代わりに反射型面対称結像素子4を用いているので、同軸上に波長の異なる複数のレーザ光を重ね合わせるだけでフルカラー表示に対応できるとともに、表示されたフルカラー画像に図形歪み、色ズレ、色ムラなどが発生することはない。その結果、簡単な構成でフルカラー表示に対応した網膜投影表示装置を製造することができる。 As described above, according to the present embodiment, the reflection-type plane-symmetric imaging element 4 is used to collect the two-dimensionally scanned image information light at the center of the pupil and then form a two-dimensional image on the retina. Therefore, unlike the retinal projection display device using a hologram, precise processing accuracy is not required in its manufacture. Further, according to the present embodiment, since the reflection-type plane-symmetric imaging element 4 is used instead of the hologram, it is possible to support full-color display only by superimposing a plurality of laser beams having different wavelengths on the same axis, No graphic distortion, color shift, color unevenness, or the like occurs in the displayed full color image. As a result, it is possible to manufacture a retinal projection display device that supports full color display with a simple configuration.
さらに、本実施の形態においては、反射型面対称結像素子4の厚みD(光反射面43の高さ)を調節することにより、シースルー機能を有する網膜投影表示装置10を提供することができる。すなわち、ユーザは、レーザ光として出力された画像情報光をマクスウェル視により視認するとともに、外界の様子をニュートン視により視認することが可能である。
Furthermore, in the present embodiment, the retinal
本出願人は、文献1において、最適な光反射面43の高さD(空間映像30が最も明るく見える光反射面43の高さ)を開示している。文献1によれば、
上述した式を満たすD(n)の値は空間映像30が最も明るく見えるときの値、つまり、外界の様子を視認できない場合の値であるから、反射型面対称結像素子4にシースルー機能を持たせるためには、上記D(n)の値よりも小さい値を設定すればよい。好適には、上記D(n)の1/5〜4/5倍程度の厚みに設定するのが望ましい。すなわち、反射型面対称結像素子4の厚みを、空間映像30が最も明るく見えるときの値から薄くすることにより、ミラーシート41及び42の各光反射面43でそれぞれ1回、つまり2回反射する光が減少し、空間映像30の明るさが暗くなるとともに、外界から透過する光が増えるので、シースルー機能が実現することとなる。
Since the value of D (n) that satisfies the above-described equation is a value when the
具体的には、本実施の形態の場合、直方体材40は、プラスチックまたはガラスの棒からなるので、直方体材40の屈折率nは約1.5である。したがって、一例として、α=45度とした場合、シースルー機能を具備させるときの反射型面対称結像素子4の厚みD(n=1.5)は、式(1)及び(2)より、0.5W≦D(n=1.5)≦1.3W程度となる。
Specifically, in the case of the present embodiment, the
このように本実施の形態では、使用目的に応じて、好適な厚みDを有する反射型面対称結像素子4を組み込んだ網膜投影表示装置100を作成することができる。また、反射型面対称結像素子4を着脱可能な網膜投影表示装置100としてもよく、使用目的に応じて反射型面対称結像素子4を適宜、切り替えて網膜投影表示装置100に組み込むようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, the retinal
また、本実施の形態では、網膜投影表示装置100を眼鏡型のヘッドマウントディスプレイとして説明したが、帽子型のヘッドマウントディスプレイ(ヘルメットマウントディスプレイ)としてもよい。この場合には、視力矯正用の眼鏡を使用している人であっても、眼鏡をかけたままヘッドマウントディスプレイを装着することが可能である。
In the present embodiment, the retinal
また、反射型面対称結像素子の構成は、図3〜図7に示した長手部材である直方体材を用いて2つのミラーシートを形成する構成に限定されるものではなく、物体からの光を光学素子に対して面対称な位置に実像として結像させる光学素子であれば、いずれの構成でもよい。 Further, the configuration of the reflection-type plane-symmetric imaging element is not limited to the configuration in which the two mirror sheets are formed by using the rectangular parallelepiped material that is the longitudinal member shown in FIGS. As long as the optical element forms an image as a real image in a plane-symmetrical position with respect to the optical element, any configuration may be used.
例えば、特開2008−158114号公報に開示された反射型面対称結像素子の構成でもよい。図8は、このような反射型面対称結像素子5の外観斜視図である。より詳しくは、反射型面対称結像素子5は、所定の基盤51を厚み方向に貫通させた複数の穴52を備え、各穴52の内壁に直交する2つの鏡面要素54a及び54bから構成される単位光学素子53を形成したものであって、その穴を通じて基盤51の一方の面方向から他方の面方向へ光が透過する際に、2つの鏡面要素54a及び54bでそれぞれ1回ずつ反射させるようにしてもよい。また、図9に示すように、所定の基盤51の厚み方向に突出する透明な筒状体55を碁盤目上に多数形成し、各筒状体55の内壁面のうち、直交する2つを鏡面要素54a、54bとした反射型面対称結像素子5Aとしてもよい。
For example, the configuration of a reflective surface-symmetric imaging element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-158114 may be used. FIG. 8 is an external perspective view of such a reflective surface-
ここで、図8及び図9に示した反射型面対称結像素子5または5Aを組み込んだ網膜投影表示装置200の場合、光が進行する媒体は大気となるから、媒体の屈折率nは約1.0である。したがって、一例として、α=45度とした場合、シースルー機能を具備させるときの反射型面対称結像素子5または5Aの厚みD(n=1.0)は、式(1)及び(2)より、0.3W≦D(n=1.0)≦0.7W程度となる。
Here, in the case of the retinal projection display device 200 incorporating the reflection type plane-
なお、上記実施の形態で述べた網膜投影表示装置100及び200は、マクスウェル視を利用した画像表示装置であったが、シースルー機能を実現するには、このマクスウェル視を利用した画像表示装置が好適である。この場合には、マクスウェル視により投影される画像を視認できるとともに、ニュートン視により外界の風景を視認できるからである。一方、ニュートン視を利用した画像表示装置も考え得るが、この場合には、ユーザは水晶体の屈折を使って、投影される画像と外界の風景双方を視認するため、投影される画像と外界の風景のいずれかにしか焦点を合わすことはできない。すなわち、投影される画像と外界の風景の双方を同時に明確に視認することはできない。
The retinal
以上に述べた実施の形態によれば、画像情報光を出射する出射手段(例えば、レーザー光源1)と、前記出射手段から出射された画像情報光を平行光束とする平行光生成手段(例えば、コリメータ2)と、前記平行光生成手段からの平行光束の画像情報光を2次元走査する走査手段(例えば、MEMSミラー3)と、前記走査手段からの2次元走査された画像情報光が入射する板状の光学素子(例えば、反射型面対称結像素子4,5,5A)と、を備え、前記光学素子から出射された画像表示光を瞳孔の中心に収束させてから網膜に投影させることにより、画像を視認させる網膜投影表示装置(例えば、網膜投影表示装置100,200)であって、前記光学素子は、板厚方向に第1光反射面(例えば、ミラーシート41の光反射面43、鏡面要素54a)及び前記第1光反射面と直交する第2光反射面(例えば、ミラーシート42の光反射面43、鏡面要素54b)を備え、前記第1光反射面及び第2光反射面により構成された単位光学素子を複数備えてなり、板面の一方の側に配置された前記走査手段から入射した光を、所定の前記単位光学素子内の前記第1光反射面及び前記第2反射面にそれぞれ1回ずつ反射させて、前記走査手段に入射した画像情報光の位置と面対称な位置である前記瞳孔の中心に画像情報光を収束させることを特徴とする。
According to the embodiment described above, the emission means (for example, the laser light source 1) that emits image information light and the parallel light generation means (for example, the image information light emitted from the emission means as a parallel light flux) A collimator 2), a scanning means (for example, a MEMS mirror 3) for two-dimensionally scanning the image information light of the parallel light flux from the parallel light generating means, and the two-dimensionally scanned image information light from the scanning means are incident. A plate-like optical element (for example, reflective plane-
このような構成によれば、反射型面対称結像素子を用いて、二次元に走査された画像情報光を瞳孔中心に集光した後に網膜上に二次元画像を形成しているので、ホログラムを用いた網膜投影表示装置のようにその製作において精密な加工精度が要求されることはない。 According to such a configuration, a two-dimensional image is formed on the retina after condensing the two-dimensionally scanned image information light at the center of the pupil using the reflection-type plane-symmetric imaging element. As in the case of a retinal projection display device using the, a precise processing accuracy is not required in its manufacture.
また、前記出射手段は、互いに異なる複数の波長を有するレーザ光を出射する複数のレーザ光出射手段(例えば、赤色レーザ出力部11、緑色レーザ出力部12、青色レーザ出力部13)と、前記複数のレーザ光出射手段から出射されたそれぞれのレーザ光を合成する合成手段(例えば、全反射ミラー14、部分透過ミラー15、16)と、を備える。
The emitting means includes a plurality of laser light emitting means (for example, a red
この場合には、同軸上に波長の異なる複数のレーザ光を重ね合わせるだけでフルカラー表示に対応できるとともに、表示されたフルカラー画像に図形歪み、色ズレ、色ムラなどが発生することはない。 In this case, full-color display can be handled only by superimposing a plurality of laser beams having different wavelengths on the same axis, and graphic distortion, color misregistration, color unevenness and the like do not occur in the displayed full-color image.
また、前記光学素子内の光学屈折率をn、前記光学屈折率がnのときの前記第1光反射面の高さ及び前記第2光反射面の高さをそれぞれD(n)、隣接する前記第1光反射面同士の間隔及び隣接する前記第2光反射面同士の間隔をそれぞれW、前記光学素子の板面の法線に対する観察方向の角度をα、前記光学素子内における光線の前記法線に対する角度Xとした場合、
この場合には、光学素子の厚さを、最も明るく見える場合の光学素子の厚さよりも薄くすることにより、シースルー機能を実現することができる。 In this case, the see-through function can be realized by making the thickness of the optical element thinner than the thickness of the optical element when it looks brightest.
また、前記光学素子は着脱自在であってもよい。 The optical element may be detachable.
この場合には、例えば、シースルー機能を有する反射型面対称結像素子、シースルー機能を有しない反射型面対称結像素子など使用目的に応じて反射型面対称結像素子を取り換えることができる。 In this case, for example, the reflection-type surface-symmetric imaging element having a see-through function or the reflection-type plane-symmetric imaging element having no see-through function can be replaced according to the purpose of use.
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができ、そのような変形や変更を伴うものもまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the embodiments of the present invention without departing from the gist of the present invention. Such modifications and changes can be made, and those accompanying such modifications and changes are also included in the technical scope of the present invention.
1 レーザ光源
2 コリメータ
3 MEMSミラー
4,5,5A 反射型面対称結像素子
6 レンズ
7 メガネフレーム
10 物体(ディスプレイ部)
30 実像(空間映像)
40 直方体材
41,42 ミラーシート
43 光反射面(光反射膜)
53 単位光学素子
54a,54b 鏡面要素
100,200 網膜投影表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser
30 Real image (spatial image)
40
53 Unit
Claims (4)
前記出射手段から出射された画像情報光を平行光束とする平行光生成手段と、
前記平行光生成手段からの平行光束の画像情報光を2次元走査する走査手段と、
前記走査手段からの2次元走査された画像情報光が入射する板状の光学素子と、
を備え、
前記光学素子から出射された画像表示光を瞳孔の中心に収束させてから網膜に投影させることにより、画像を視認させる網膜投影表示装置であって、
前記光学素子は、
板厚方向に第1光反射面及び前記第1光反射面と直交する第2光反射面を備え、前記第1光反射面及び第2光反射面により構成された単位光学素子を複数備えてなり、板面の一方の側に配置された前記走査手段から入射した光を、所定の前記単位光学素子内の前記第1光反射面及び前記第2反射面にそれぞれ1回ずつ反射させて、前記走査手段に入射した画像情報光の位置と面対称な位置である前記瞳孔の中心に画像情報光を収束させることを特徴とする網膜投影表示装置。 Emitting means for emitting image information light;
Parallel light generating means for converting image information light emitted from the emitting means into parallel light fluxes;
Scanning means for two-dimensionally scanning image information light of a parallel light flux from the parallel light generating means;
A plate-like optical element on which two-dimensionally scanned image information light from the scanning means is incident;
With
A retinal projection display device for visually recognizing an image by causing the image display light emitted from the optical element to converge on the center of the pupil and then projecting it onto the retina.
The optical element is
A first light reflecting surface and a second light reflecting surface orthogonal to the first light reflecting surface are provided in a plate thickness direction, and a plurality of unit optical elements each including the first light reflecting surface and the second light reflecting surface are provided. The light incident from the scanning means arranged on one side of the plate surface is reflected once each on the first light reflecting surface and the second reflecting surface in the predetermined unit optical element, A retinal projection display device characterized in that image information light is converged to the center of the pupil, which is a plane symmetric with respect to the position of image information light incident on the scanning means.
互いに異なる複数の波長を有するレーザ光を出射する複数のレーザ光出射手段と、
前記複数のレーザ光出射手段から出射されたそれぞれのレーザ光を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の網膜投影表示装置。 The emitting means includes
A plurality of laser beam emitting means for emitting laser beams having a plurality of different wavelengths;
Combining means for combining the laser beams emitted from the plurality of laser beam emitting means;
The retinal projection display apparatus according to claim 1, further comprising:
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016103028A (en) * | 2015-12-21 | 2016-06-02 | 増田 麻言 | Scanning projector and handheld projection device |
US9964768B2 (en) | 2016-03-04 | 2018-05-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Head mounted display using spatial light modulator to generate a holographic image |
CN109564347A (en) * | 2016-08-17 | 2019-04-02 | 微软技术许可有限责任公司 | Scanning in optical system |
WO2019087996A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | Retinal projection device and retinal projection system |
WO2021159556A1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-08-19 | 舒伟 | Eyeglasses-type virtual display device |
-
2012
- 2012-01-17 JP JP2012006816A patent/JP2013148609A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016103028A (en) * | 2015-12-21 | 2016-06-02 | 増田 麻言 | Scanning projector and handheld projection device |
US9964768B2 (en) | 2016-03-04 | 2018-05-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Head mounted display using spatial light modulator to generate a holographic image |
CN109564347A (en) * | 2016-08-17 | 2019-04-02 | 微软技术许可有限责任公司 | Scanning in optical system |
WO2019087996A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | Retinal projection device and retinal projection system |
JPWO2019087996A1 (en) * | 2017-10-30 | 2020-07-27 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | Retina projection device, Retina projection system |
JP2021028724A (en) * | 2017-10-30 | 2021-02-25 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | Projection apparatus and projection method |
WO2021159556A1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-08-19 | 舒伟 | Eyeglasses-type virtual display device |
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